[發明專利]液晶混合物、制備該液晶混合物的方法及包括該液晶混合物的裝置

在審

• 申請號: 201980053127.0
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN112567290A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 哈邁賽瑞·魏薩納
• 申請（專利權）人: 復合光子美國公司
• 主分類號: G02F1/00
• 分類號: G02F1/00;G02F1/137;G02F1/139;C09K19/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 畢楊

公開了一種液晶混合物，當置于液晶裝置中時具有一定的旋轉方向，并且當從液晶裝置中移出時具有相反的旋轉方向。該液晶混合物可以用于例如液晶顯示器中以實現較高的對比度并減少潛在的缺陷和取向失準。

技術領域

本發明涉及液晶(LC)混合物、制備該液晶混合物的方法、和包括該液晶混合物的裝置。更具體地，本發明涉及一種包括LC材料和手性材料的LC混合物、制備LC混合物的方法、以及包括該LC混合物的裝置。

背景技術

液晶顯示技術已經將顯示器的尺寸從全屏尺寸減小到小型顯示器。微型顯示器，例如硅上液晶(LCoS)顯示器，可以使用半導體集成電路(IC)技術來制造。

LCoS微型顯示器可以包括具有反射面的硅襯底底板、蓋板玻璃和插入的液晶層。

LCoS微型顯示器可以被設置為以多行及多列布置的像素矩陣，其中行和列的交叉點限定了像素在矩陣中的位置。

對于入射光，每個像素是反射鏡面上方的液晶單元。通過改變該層中的液晶的分子定向，可以使入射光改變其偏振態，該分子定向的特征在于該層中的任意點處的液晶指向矢的傾斜角和/或扭轉角。

硅底板是像素陣列，通常間距為3微米到20微米(μm)。

每個像素具有占據大部分像素區域的鏡面。鏡面也是與液晶顯示器的蓋板玻璃電極形成像素電容器的電導體。液晶顯示器的蓋板玻璃電極是在蓋板玻璃的內表面(液晶側)上的透明導電性涂層。該透明導電涂層通常是氧化銦錫(ITO)。

當每個像素電容器被充電到某一電壓值時，像素電容器的板之間的液晶流體改變其分子定向，這影響了入射到像素上(從像素鏡反射)的光的偏振態。

反射性的LCoS微型顯示器具有高孔徑比，并因此可以提供比透射性的液晶顯示器更高的亮度。這些LCoS微型顯示器的主要應用是家庭影院應用，例如投影儀、以及前投影和背投影電視(大屏幕)。對于這些應用，較高的對比度是非常重要的。

此外，一些增強現實(AR)應用、混合現實(MR)應用和虛擬現實(VR)應用使用硅上液晶(LCoS)顯示器，該硅上液晶顯示器由于非常暗的關閉狀態而采用豎直取向向列(VAN)光學模式，從而提供較高的對比度。

發明內容

較高的對比度-VAN模式

較高的對比度取決于液晶顯示器中使用的液晶光學模式。通常，豎直取向向列(VAN)模式是能夠實現非常高的對比度的光學模式之一，并且許多液晶顯示器制造商開始在他們的顯示器中使用這種特定的光學模式。

預傾斜角被限定為液晶指向矢在分界面處的傾斜角(表面接觸式指向矢)。在VAN模式液晶顯示器中，預傾斜角較小，因此當沒有電場施加在顯示器上時，液晶流體的分子的定向幾乎垂直于襯底表面。因此，垂直于顯示器襯底的入射的線性偏振光在其穿過該層時經歷較小的雙折射。因此，當穿過液晶流體時，包括從顯示器的底部反射性的襯底反射回來時，該垂直入射的線性偏振光經歷很少的相位延遲。當使用交叉式偏振器(例如，偏振分束器-PBS)時，這提供了較暗的“OFF”狀態(關閉狀態)，并且實現了較高的對比度。

在施加穿過液晶流體的電場時，液晶流體的本體中的分子使它們自身定向成朝向由襯底表面上的取向層限定的方向，從而增加液晶流體層的相位延遲。因此，當線性偏振的入射光進入到液晶流體中時開始經歷相位延遲，并且然后從顯示器的底部的反射性的襯底反射回來。因此，出射光(反射光)的偏振態將是橢圓的，并且一些光開始穿過交叉的偏振器。增加電場將增加這種效果，直到達到最亮的狀態。

取向層和預傾斜角